WO2021096002A1 - 회로 차단기 - Google Patents

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WO2021096002A1
WO2021096002A1 PCT/KR2020/004278 KR2020004278W WO2021096002A1 WO 2021096002 A1 WO2021096002 A1 WO 2021096002A1 KR 2020004278 W KR2020004278 W KR 2020004278W WO 2021096002 A1 WO2021096002 A1 WO 2021096002A1
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shaft
gear
bevel gear
circuit breaker
primary
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PCT/KR2020/004278
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Inventor
양홍익
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엘에스일렉트릭(주)
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    • H01H73/00—Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism
    • H01H73/02—Details
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/30—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
    • H01H3/3005—Charging means
    • H01H3/3015—Charging means using cam devices
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H2235/00—Springs

Definitions

  • the present invention relates to a circuit breaker, and relates to a circuit breaker in which a primary bevel gear and a secondary bevel gear are engaged only when a manual shaft handle is inserted.
  • a circuit breaker has a fixed contactor and a movable contact that can be moved to a closing (trip) position that is separated from the fixed contactor and opens the energized circuit by contacting the fixed contactor to close the energization circuit. They are brought into contact to allow current to flow. If an overcurrent occurs due to a failure at a predetermined position on the line, the circuit breaker quickly separates the movable contactor from the fixed contactor and cuts the current to protect the internal circuit and accessory parts of the electronic device from overcurrent.
  • the circuit breaker as described above is a device used for inputting/blocking high-voltage high-voltage power such as power plants or substations, and has an operating device that can quickly cut off/disconnect the contact points of the fixed and movable contacts in contact when necessary. do.
  • the driving method of the operating device may be divided into a manual operation method, a solenoid operation method, and an input spring operation method.
  • the input spring control method through the shaft detail unit charges the input spring in a state in which the input spring can be reduced by the rotational force.
  • the movable contactor is separated from the fixed contactor by releasing the axial closing spring to block the flow of current.
  • a gear of the manual shaft detail part for example, a bevel gear
  • a gear of the manual shaft detail part for example, a bevel gear
  • the shaft detail part is not used, a state in which rotation is impossible may occur instantaneously according to the processing and assembly state of the bevel gears meshed with each other when the motor of the shaft detail part is operated.
  • the bevel gear is in a non-rotatable state as described above, the electric motor cannot be rotated and may be damaged.
  • the circuit breaker cannot be charged, the circuit breaker cannot be inserted in an abnormal situation such as an overcurrent.
  • An object of the present invention is to provide a circuit breaker capable of preventing burnout and breakage of the shaft detail, even if the manual shaft detail portion is provided.
  • a circuit breaker according to the present invention is a circuit breaker comprising a circuit breaker in which contacts of a fixed contactor and a movable contact come into contact with each other, and a shaft detail part for accelerating an input spring for controlling contact between the fixed contact and the movable contactor, and Is, a main shaft detail including a camshaft, a main output gear provided on the camshaft, and a main shaft detail case for accommodating the main output gear; And, an electric shaft detail interlocked with the camshaft, an electric shaft detail interlocked with an external force. It includes; an auxiliary shaft detail portion having a manual shaft detail portion for shafting the input spring by transmitting the external force received by the internal bevel gear engaged by the transmission shaft detail portion.
  • the transmission shaft detail includes a camshaft interlocking groove connected to the camshaft, an auxiliary output gear provided in the camshaft interlocking groove, at least an interlocking gear interlocked with the auxiliary output gear, and an electric motor that rotates the interlocking gear.
  • the interlocking gear includes a motor gear linked to a rotational shaft of an electric motor, a primary gear linked to an electric motor gear, a primary upper gear linked to a rotational axis of the primary gear, a secondary gear linked to the primary gear, and a secondary gear. It is provided between the auxiliary output gear and includes a secondary gear and a third gear linked to the auxiliary output gear.
  • the manual shaft detail unit includes a secondary bevel gear interlocked with the interlocking gear, a primary bevel gear meshing with the secondary bevel gear by an external force, a shaft that is a rotation axis of the primary bevel gear, and a shaft so as to be spaced apart from the primary bevel gear.
  • the formed spring support, the rotation key protruding from the end of the shaft to the longitudinal side of the shaft, the bottom plate positioned between the primary bevel gear and the spring support is formed to form a cylindrical open but fixed position on only one side of the bush, and the bush. It is provided between the bottom plate and the spring support and includes a manual shaft spring for imparting an elastic force in the direction of separating the primary bevel gear from the secondary bevel gear.
  • the secondary bevel gear may be interlocked with the rotation axis of the integral gear interlocked with the primary upper gear, and the direction of the external force may be clockwise.
  • the circuit breaker according to the present invention separates the primary bevel gear and the secondary bevel gear in peacetime and allows the primary bevel gear and the secondary bevel gear to engage only during manual shaft washing, thereby preventing damage and deformation of the shaft detail portion. .
  • FIG. 1 to 3 are schematic perspective views of a circuit breaker according to the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic side view of a circuit breaker in a circuit breaker according to the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of a main shaft detail in a circuit breaker according to the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view of an auxiliary shaft detail in the circuit breaker according to the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view of an electric shaft detail in the circuit breaker according to the present invention.
  • FIG. 8 is a front view of the electric shaft detail in the circuit breaker according to the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic perspective view of an auxiliary shaft detail in a circuit breaker according to the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic perspective view of an auxiliary shaft detail portion into which a manual shaft shaft handle is inserted in the circuit breaker according to the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic exploded perspective view of a manual shaft detail in a circuit breaker according to the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view of a manual shaft detail part before the shaft is pressed in the circuit breaker according to the present invention.
  • FIG. 13 is a plan view of an auxiliary shaft detail portion in a state before a manual shaft shaft handle is inserted and pressed in the circuit breaker according to the present invention.
  • FIG. 14 is a perspective view of a manual shaft detail part after the shaft is pressed in the circuit breaker according to the present invention.
  • FIG. 15 is a plan view of an auxiliary shaft detail portion in a state in which a manual shaft handle is inserted and pressed in the circuit breaker according to the present invention.
  • top (or bottom) of the component or the “top (or bottom)” of the component means that an arbitrary component is arranged in contact with the top (or bottom) of the component.
  • other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.
  • FIG. 1 to 3 are schematic perspective views of a circuit breaker according to the present invention.
  • 1 is a view from which the door is removed
  • FIG. 2 is a view showing the door
  • FIG. 3 is a view in which the door cover is opened and a manual shaft handle is inserted.
  • the circuit breaker according to the present invention is provided in the main body 100 and the main body 100 so that the contact points of the fixed contactor and the movable contactor contact each other. , It includes a shaft detail portion 300 for shafting the input spring for operating the circuit breaker 200.
  • the main body 100 accommodates the circuit blocking part 200 and the shaft detail part 300 therein, and has a door 110 that can be opened or closed on at least one surface.
  • the door 110 may be provided with a door cover 111 that opens and closes so that a manual shaft handle C for driving a manual shaft detail unit 340 to be described later is inserted.
  • the door cover 111 may be omitted.
  • FIG. 4 is a schematic side view of a circuit breaker in a circuit breaker according to the present invention.
  • the circuit breaker 200 is provided in the main body 100 and blocks or closes (energizes) a circuit by an input spring.
  • the circuit breaker 200 includes a drive shaft 210 that rotates up and down by the shaft details 300, a drive link 220 that reciprocates up and down by the drive shaft 210, and the drive link 220.
  • a contact drive link 230 that rotates vertically according to the vertical reciprocating motion, a movable contact 240 that controls the input (energization) and interruption of the circuit breaker fixed by the fixed contact 250, and the fixed contact 250.
  • the closing spring is released (relaxed) so that the movable contact 240 is separated from the fixed contact 250.
  • the mechanism unit according to the present invention is not limited to the above-described structure, and any configuration may be applied as long as it is a structure capable of blocking a circuit by being driven by an input spring.
  • the shaft detail part 300 is for shafting the input spring, and the main shaft detailing part 310 for saving the input spring and the main shaft detailing part 310 by an electric motor 333 or manual operation to save the input spring. It includes an auxiliary shaft detail 320.
  • FIG. 5 is a perspective view of a main shaft detail in a circuit breaker according to the present invention.
  • the main shaft detail 310 is provided on the manual handle 311 and the camshaft 312 and the camshaft 312 to which the manual handle 311 is coupled, and transmits the rotational force received through the camshaft 312 to the camshaft. It includes a main output gear 313, a main shaft case 314 for accommodating the main output gear 313. With this structure, the main shaft detail 310 rotates the manual handle 311 to one side, and the camshaft 312 connected to the manual handle 311 also rotates, and accordingly, the main output gear 313 is operated and the input spring It can also be reduced manually.
  • FIG. 6 is a perspective view of an auxiliary shaft detail in the circuit breaker according to the present invention.
  • the auxiliary shaft detail part 320 rotates the cam shaft (312 in FIG. 5) by the electric motor 333 or the manual shaft lifting handle C to reduce the input spring.
  • the auxiliary shaft detail 320 includes an electric shaft detail 330 and a manual shaft detail 340.
  • FIG. 7 is a perspective view of the electric shaft detail in the circuit breaker according to the present invention
  • FIG. 8 is a front view of the electric shaft detail in the circuit breaker according to the present invention.
  • the electric shaft detail unit 330 causes the auxiliary output gear 339 to rotate according to the operation of the electric motor 333.
  • at least one or more interlocking gears for interlocking between the electric motor 333 and the auxiliary output gear 339 may be provided.
  • This embodiment illustrates a primary gear 335, a secondary gear 337, and a tertiary gear 338 as at least one interlocking gear.
  • the electric motor 333 rotates
  • the electric motor gear 334 rotates
  • the primary gear 335 and the secondary gear 337, and the third The gear 338 and the auxiliary output gear 339 are sequentially interlocked and rotated.
  • the camshaft interlocking groove 332 connected to the auxiliary output gear 339 is assembled to the camshaft 312 to enable the closing spring charging operation.
  • FIG. 9 is a schematic perspective view of an auxiliary shaft detail part in a circuit breaker according to the present invention
  • FIG. 10 is a schematic perspective view of an auxiliary shaft detail part into which a manual shaft detail handle is inserted in the circuit breaker according to the present invention
  • 11 is a schematic exploded perspective view of a manual shaft detail in a circuit breaker according to the present invention.
  • the manual shaft detail unit 340 manually rotates the auxiliary output gear 339 from the outside so that the input spring is shafted.
  • the primary bevel gear 341 also rotates in a clockwise direction.
  • the secondary bevel gear 347 interlocked with the primary bevel gear 341 is also rotated.
  • the integral gear 348 of the secondary bevel gear 347 also rotates to drive the primary upper gear 336, through which the secondary gear 337 and the tertiary gear ( 338), and the auxiliary output gear 339 rotate to perform a charging operation of the mechanism.
  • the manual shaft detail 340 includes a primary bevel gear 341 engaged with the secondary bevel gear 347 by compression, and a shaft 342 that is a rotation axis of the primary bevel gear 341.
  • a spring support 343 provided on the shaft 342 to be spaced apart from the primary bevel gear 341, a rotation key 344 protruding from the end region of the shaft 342 in the longitudinal side of the shaft 342,
  • the bottom plate is formed to be a cylindrical open only one side, but the bottom plate is located between the primary bevel gear 341 and the spring support 343, but the bush 346 fixed to the auxiliary shaft case 331, and the bush 346 It includes a manual shaft spring (345) provided between the bottom plate and the spring support (343).
  • the primary bevel gear 341 meshes with the secondary bevel gear 347 to rotate the secondary bevel gear 347.
  • the present invention allows the primary bevel gear 341 to be spaced apart from the secondary bevel gear 347 when the manual shaft detail 340 is not operated, and the primary bevel only when the manual shaft detail 340 is operated.
  • the gear 341 meshes with the secondary bevel gear 347.
  • the shaft 342 is provided in a shape extending from the axis of rotation of the primary bevel gear 341. This shaft 342 is exposed to the outside of the auxiliary shaft case 331 through a bush 346 to be described later, and rotates the primary bevel gear 341 provided on one side by rotating in engagement with the manual shaft handling handle (C). Let it.
  • the spring support 343 is inserted into the shaft 342 to support one side of the manual shaft spring 345.
  • the spring support 343 is provided on the shaft 342 so as to be spaced apart from the primary bevel gear 341.
  • This embodiment illustrates the O-ring as the spring support 343.
  • the present invention is not limited thereto, and the spring support part 343 may be formed so as to protrude in a circular shape from the shaft 342 without coupling the spring support part 343 to the shaft 342 in the form of an O-ring.
  • the present invention may support one side of the manual shaft spring 345 by protruding a protrusion to the side of the shaft 342 like the rotation key 344 instead of the O-ring-shaped spring support 343. That is, the present invention is not limited to the shape and structure of the spring support part 343 as long as it can support one side of the manual shaft spring 345.
  • the rotation key 344 is coupled to the manual shaft handle (C) when the manual shaft detail unit 340 is operated to rotate the shaft 342. That is, the rotation key 344 serves as a protrusion for rotating the shaft 342 and is provided on the other side of the shaft 342 so as to protrude in a direction crossing the longitudinal direction of the shaft 342. In addition, the rotation key 344 is provided on the other side of the shaft 342, that is, the other side of the spring support 343, that is, the primary bevel gear 341 and the spring support 343, the rotation key 344, in the order of the shaft ( It is provided to be located at 342).
  • the bush 346 supports the other side of the manual shaft spring 345 and supports the manual shaft handle C that is inserted when the manual shaft detail part 340 is operated.
  • the bush 346 has a hollow cylindrical shape in which only one side is opened with a bottom plate formed on one side, and a hole is formed in the bottom plate so that the shaft 342 penetrates.
  • the inner surface of the bottom plate on one side supports the other side of the manual shaft spring 345, and the above-described spring support portion 343 supports one side of the manual shaft spring 345.
  • the bush 346 is coupled to and fixed to the auxiliary shaft case 331, and accordingly, the shaft 342 provided with the primary bevel gear 341 and the spring support 343 and the rotation key 344 is fixed.
  • the manual shaft spring 345 is located between the bottom plate of the fixed bush 346 and the spring support 343 provided on the shaft 342 reciprocally movable. In addition, accordingly, the spring support part 343 is pushed out of the bush 346 and the shaft 342 provided with the spring support part 343 is also pushed out of the auxiliary shaft case 331. Accordingly, the primary bevel gear 341 provided on one side of the shaft 342 is also pushed together with the shaft 342 to separate from the secondary bevel gear 347. Of course, when a pressure is applied to the shaft 342 after the manual shaft handle C is inserted into the bush 346 and coupled with the other side of the shaft 342 and the rotation key 344, the manual shaft spring 345 is compressed. .
  • the spring support part 343 is moved into the auxiliary shaft case 331, and accordingly, on one side of the shaft 342 and the shaft 342 coupled with the spring support part 343
  • the provided primary bevel gear 341 is also moved together and meshes with the secondary bevel gear 347.
  • FIG. 12 is a perspective view of the manual shaft detail part before the shaft is pressed in the circuit breaker according to the present invention
  • FIG. 13 is a plan view of the auxiliary shaft detail part in the state before the manual shaft detail handle is inserted and pressed in the circuit breaker according to the present invention.
  • the manual shaft detail spring 345 is provided with the spring support part 343 ) To increase the distance between the bush 346 and the spring support 343.
  • the vehicle bevel gear 341 also moves along the spring support 343.
  • the primary bevel gear 341 is separated from the secondary bevel gear 347, and when the electric shaft detail unit 300 is operated, the secondary bevel gear 347 is It can be rotated.
  • the distance between the primary bevel gear 341 and the bottom plate of the bush 346 is the distance between the secondary bevel gear 347 and the bush 346 and the bottom plate.
  • the primary bevel gear 341 and the secondary bevel gear 347 are engaged only when the manual shaft spring is compressed.
  • FIG. 14 is a perspective view of a manual shaft detail part after a shaft is pressed in a circuit breaker according to the present invention
  • FIG. 15 is a plan view of an auxiliary shaft detail part in a state in which a manual shaft detail handle is inserted and pressed in the circuit breaker according to the present invention.
  • the present invention separates the secondary bevel gear and the primary bevel gear in peacetime and allows the secondary bevel gear and the primary bevel gear to engage only during manual shaft washing, thereby preventing damage and deformation of the shaft detail. have.

Abstract

본 발명은 회로 차단기에 대한 것으로서, 수동 축세 핸들이 삽입될 때만 1차 수동 축세 바벨기어와 2차 수동 축세 바벨기어가 맞물리는 회로 차단기에 관한 것이다. 본 발명은 고정 접촉자와 가동 접촉자의 접점이 서로 접촉되는 회로 차단부와, 상기 고정 접촉자와 상기 가동 접촉자의 접촉을 제어하는 투입 스프링을 축세하는 축세부를 포함하는 회로 차단기로서, 상기 축세부는 전동 축세부와, 수동 축세 스프링에 의해 상기 전동 축세부와 이격되되 외부의 압박에 의해 상기 전동 축세부와 맞물려 입력받은 회전력을 상기 전동 축세부에 전달하여 상기 투입 스프링을 축세하는 수동 축세부를 포함한다. 이에 따라, 본 발명은 평시에는 1차 베벨기어와 2차 베벨기어를 분리시키며 수동 축세 시에만 1차 베벨기어와 2차 베벨기어가 맞물리도록 하여, 축세부의 파손 및 변형을 방지할 수 있다.

Description

회로 차단기
본 발명은 회로 차단기에 대한 것으로서, 수동 축세 핸들이 삽입될 때만 1차 베벨기어와 2차 베벨기어가 맞물리는 회로 차단기에 관한 것이다.
<01> 일반적으로 회로 차단기는 고정접촉자 및 상기 고정접촉자와 접촉하여 통전회로를 폐로하는 투입위치와 상기 고정접촉자로부터 분리되어 통전회로를 개로하는 차단(트립)위치로 이동 가능한 가동접촉자를 두고, 항상 이들을 접촉시켜 전류를 흐르게 한다. 만일, 선로 상 소정 위치에서 고장으로 인해 과전류가 발생할 경우, 상기 회로 차단기는 신속히 상기 가동접촉자를 상기 고정접촉자로부터 분리시켜 전류를 끊음으로써 전자기기의 내부회로 및 부속 부품들을 과전류로부터 보호한다. 상기와 같은 회로 차단기 발전소나 변전소 등과 같이 고압의 강전을 투입/차단시키는 용도로 사용되는 장치로서, 필요 시 접촉된 상기 고정접촉자와 가동접촉자의 접점을 신속하게 차단/분리시킬 수 있는 작동장치를 구비한다. 상기 작동장치의 구동방식으로는 수동 조작방식과, 솔레노이드 조작방식, 및 투입 스프링 조작방식으로 구분될 수 있다. 여기서, 상기 작동장치를 구동하는 방식 중 축세부를 통한 투입 스프링 제어 방식은 회전력에 의해 투입 스프링이 축세될 수 있는 상태로 차징시킨다. 또한, 과전류 등이 발생할 경우 사고를 방지하기 위해서, 축세된 투입 스프링을 이완시켜 가동 접촉자를 고정 접촉자로부터 분리시켜 전류의 흐름을 차단한다.
<02> 하지만, 기존의 회로 차단기는 축세부가 본체부 내에 구비되어 본체부의 도어를 개방한 후 투입 스프링을 수동으로 차징하여 재투입 상태가 되도록 하였다. 이 경우, 작업자가 고전압에 노출되는 문제가 있으며, 이를 해결하기 위해서, 본체부 외부에서 수동 축세부를 통해 회전력을 입력하여 투입 스프링을 수동으로 차징할 수 있는 구조가 개발되었다.
하지만, 외부에서 회전력을 입력하기 위해서는 수동 축세부의 기어, 예를 들어, 베벨기어가 축세부 내부에 항상 맞물려 있게 된다. 이 경우, 수동 축세부를 사용하지 않더라도 축세부의 전동기 작동시 서로 맞물린 베벨기어의 가공 및 조립 상태에 따라 순간적으로 회전이 불가능한 상태가 발생할 수 있다. 또한, 이와 같이 베벨기어가 회전 불가능한 상태가 되면 전동기도 회전이 불가능하게 되어 파손될 수 있으며, 회로 차단기의 차지가 불가능함에 따라 과전류 등 비정상적인 상황에서 회로 차단기의 투입도 불가능한 문제가 발생된다.
본 발명의 목적은 수동 축세부가 구비되더라도 축세부의 소손 및 파손을 방지할 수 있는 회로 차단기를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 회로 차단기는, 고정 접촉자와 가동 접촉자의 접점이 서로 접촉되는 회로 차단부와, 고정 접촉자와 가동 접촉자의 접촉을 제어하는 투입 스프링을 축세하는 축세부를 포함하는 회로 차단기로서, 축세부는, 캠 샤프트와, 캠 샤프트에 구비된 메인 출력 기어, 메인 출력 기어를 수납하는 메인 축세 케이스를 포함하는 메인 축세부;와, 캠 샤프트와 연동된 전동 축세부, 전동 축세부와 연동되되 외력에 의해 내부 베벨기어가 맞물려 입력받은 외력을 전동 축세부에 전달하여 투입 스프링을 축세하는 수동 축세부를 가지는 보조 축세부;를 포함한다.
전동 축세부는, 캠 샤프트와 연결된 캠 샤프트 연동 홈, 캠 샤프트 연동 홈에 구비된 보조 출력 기어, 보조 출력 기어와 연동된 적어도 연동 기어 , 및 연동 기어를 회전시키는 전동기를 포함한다.
연동 기어는, 전동기의 회전축에 연동된 전동기 기어와, 전동기 기어와 연동된 1차 기어, 1차 기어의 회전축에 연동된 1차 상부 기어, 1차 기어와 연동된 2차 기어, 2차 기어와 보조 출력 기어 사이에 구비되어 2차 기어와 보조 출력 기어에 연동된 3차 기어를 포함한다.
수동 축세부는, 상기 연동 기어와 연동된 2차 베벨기어와, 외력에 의해 2차 베벨기어와 맞물리는 1차 베벨기어, 1차 베벨기어의 회전축인 샤프트, 1차 베벨기어와 이격되도록 샤프트에 형성된 스프링 지지부, 샤프트의 끝단 영역에 샤프트의 길이방향 측면으로 돌출된 회전 키, 1차 베벨기어와 스프링 지지부 사이에 위치된 바닥판이 형성되어 일측만 개방된 원통형이되 위치 고정된 부시, 및 부시의 바닥판과 스프링 지지부 사이에 구비되어 1차 베벨기어를 2차 베벨기어에서 이격시키는 방향으로 탄성력을 부여하는 수동 축세 스프링을 포함한다.
2차 베벨기어는 1차 상부 기어와 연동된 일체형 기어의 회전축에 연동될 수 있으며, 상기 외력의 방향은 시계 방향일 수 있다.
본 발명에 따른 회로 차단기는 평시에는 1차 베벨기어와 2차 베벨기어를 분리시키며 수동 축세 시에만 1차 베벨기어와 2차 베벨기어가 맞물리도록 하여, 축세부의 파손 및 변형을 방지할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 회로 차단기의 개략 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 회로 차단기에서 회로 차단부의 개략 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 회로 차단기에서 메인 축세부의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 회로 차단기에서 보조 축세부의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 회로 차단기에서 전동 축세부의 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 회로 차단기에서 전동 축세부의 정면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 회로 차단기에서 보조 축세부의 개략 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 회로 차단기에서 수동 축세 핸들이 삽입된 보조 축세부의 개략 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 회로 차단기에서 수동 축세부의 개략 분해 사시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 회로 차단기에서 샤프트가 압박되기 전 수동 축세부의 사시도이다.
도 13은 본 발명에 따른 회로 차단기에서 수동 축세 핸들이 삽입되어 압박되기 전 상태인 보조 축세부의 평면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 회로 차단기에서 샤프트가 압박된 후 수동 축세부의 사시도이다.
도 15는 본 발명에 따른 회로 차단기에서 수동 축세 핸들이 삽입되어 압박된 상태인 보조 축세부의 평면도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 회로 차단기를 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 회로 차단기의 개략 사시도이다. 도 1은 도어가 제거된 도면이며, 도 2는 도어가 도시된 도면, 도 3은 도어 덮개가 개방되어 수동 축세 핸들이 삽입된 도면이다.
본 발명에 따른 회로 차단기는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본체부(100)와, 본체부(100)에 구비되어 고정 접촉자와 가동 접촉자의 접점이 서로 접촉되는 회로 차단부(200), 회로 차단부(200)를 동작시키는 투입 스프링을 축세하는 축세부(300)를 포함한다.
본체부(100)는 내부에 회로 차단부(200)와 축세부(300)를 수납하며, 적어도 일면에 개폐 가능한 도어(110)가 구비된다. 또한, 도어(110)에는 후술될 수동 축세부(340)를 구동하기 위한 수동 축세 핸들(C)이 삽입되도록 개폐되는 도어 덮개(111)가 구비될 수 있다. 물론, 도어 덮개(111)는 생략될 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 회로 차단기에서 회로 차단부의 개략 측면도이다.
회로 차단부(200)는 본체부(100) 내에 구비되며 투입 스프링에 의해 회로를 차단하거나 투입(통전)시킨다. 이러한 회로 차단부(200)는 축세부(300)에 의해 상하로 회전 운동하는 구동 샤프트(210), 구동 샤프트(210)에 의해 상하로 왕복 운동하는 구동 링크(220), 구동 링크(220)의 상하 왕복 운동에 따라 상하로 회전 운동하는 접촉자 구동 링크(230), 고정 접촉자(250)로 고정된 회로 차단기의 투입(통전)과 차단을 제어하는 가동 접촉자(240), 및 고정 접촉자(250)를 포함한다. 이러한 구조에 의해서, 투입 스프링이 축세된 상태에서 과전류 또는 사고 전류가 발생하면 투입 스프링을 해제(이완)하여 가동 접촉자(240)가 고정 접촉자(250)에서 분리되도록 한다.
물론, 본 발명에 따른 기구부는 전술된 구조에 한정되는 것은 아니며, 투입 스프링에 의해 구동하여 회로를 차단할 수 있는 구조라면 어떠한 구성이라도 적용될 수 있다.
축세부(300)는 투입 스프링을 축세하기 위한 것으로서, 투입 스프링을 축세하는 메인 축세부(310)와, 전동기(333) 또는 수동 조작에 의해 메인 축세부(310)를 구동시켜 투입 스프링을 축세하는 보조 축세부(320)를 포함한다.
도 5는 본 발명에 따른 회로 차단기에서 메인 축세부의 사시도이다.
메인 축세부(310)는 수동 핸들(311)과, 수동 핸들(311)이 결합된 캠 샤프트(312), 캠 샤프트(312)에 구비되어 캠 샤프트 (312)을 통해 전달받은 회전력을 캠축에 전달하는 메인 출력 기어(313), 메인 출력 기어(313)를 수납하는 메인 축세 케이스(314)를 포함한다. 이러한 구조에 의해서 메인 축세부(310)는 수동 핸들(311)을 일측으로 회전시키면 수동 핸들(311)과 연결된 캠 샤프트 (312)도 회전하며, 이에 따라 메인 출력 기어(313)를 작동하여 투입 스프링을 수동으로도 축세시킬 수 있다. 즉, 또한, 메인 축세부(310)에는 수동 핸들(311)뿐만 아니라 보조 축세부(320)가 연결되며, 보조 축세부(320)의 전동기(333)에 의한 투입 스프링 축세 뿐만 아니라 수동 핸들(311)에 의한 축세 및 수동 축세 핸들(C)에 의한 축세가 가능하다.
도 6은 본 발명에 따른 회로 차단기에서 보조 축세부의 사시도이다.
보조 축세부(320)는 전동기(333) 또는 수동 축세 핸들(C)에 의해 캠 샤프트(도 5의 312)을 회전시켜 투입 스프링을 축세시킨다. 이를 위해서, 보조 축세부(320)는 전동 축세부(330)와 수동 축세부(340)를 포함한다.
도 7은 본 발명에 따른 회로 차단기에서 전동 축세부의 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 회로 차단기에서 전동 축세부의 정면도이다.
전동 축세부(330)는 전동기(333)에 제어전원을 공급하면 전동기(333)의 작동에 따라 보조 출력 기어(339)가 회전하도록 한다. 여기서, 전동기(333)와 보조 출력 기어(339) 사이에는, 전동기(333)와 보조 출력 기어(339) 사이를 연동하는 적어도 하나 이상의 연동 기어가 구비될 수 있다.
본 실시예는 적어도 하나 이상의 연동 기어로 1차 기어(335)와 2차 기어(337), 3차 기어(338)를 예시한다. 또한, 이에 따라, 본 실시예는 전동기(333)가 회전하면 전동기 기어(334)가 회전하고, 전동기 기어(334)가 회전함에 따라 1차 기어(335)와 2차 기어(337), 3차 기어(338) 및 보조 출력 기어(339)가 순차적으로 연동하여 회전한다. 또한, 보조 출력 기어(339)와 연결된 캠 샤프트 연동 홈(332)은 캠 샤프트(312)에 조립되어 투입 스프링 차지 동작을 가능하게 한다.
도 9는 본 발명에 따른 회로 차단기에서 보조 축세부의 개략 사시도이고, 도 10은 본 발명에 따른 회로 차단기에서 수동 축세 핸들이 삽입된 보조 축세부의 개략 사시도이다. 도 11은 본 발명에 따른 회로 차단기에서 수동 축세부의 개략 분해 사시도이다.
수동 축세부(340)는 외부에서 수동으로 보조 출력 기어(339)를 회전시켜 투입 스프링이 축세되도록 한다. 보다 상세하게, 도 9 및 도 10을 참조하면, 수동 축세 핸들(C)을 일 방향, 예를 들어, 시계 방향으로 회전시키면 1차 베벨기어(341)도 시계 방향으로 회전한다. 또한, 1차 베벨기어(341)와 연동된 2차 베벨기어(347)도 회전하게 된다. 2차 베벨기어(347)가 회전하면 2차 베벨기어(347)의 일체형 기어(348)도 회전하여 1차 상부 기어(336)를 구동하며, 이를 통해 2차 기어(337)와 3차 기어(338), 및 보조 출력 기어(339)가 회전하여 메커니즘의 차지 동작을 수행한다.
수동 축세부(340)는 도 11에 도시된 바와 같이, 압박에 의해 2차 베벨기어(347)와 맞물리는 1차 베벨기어(341)와, 1차 베벨기어(341)의 회전축인 샤프트(342), 1차 베벨기어(341)와 이격되도록 샤프트(342)에 구비된 스프링 지지부(343), 샤프트(342)의 끝단 영역에 샤프트(342)의 길이방향 측면으로 돌출된 회전 키(344), 바닥판이 형성되어 일측만 개방된 원통형이되 바닥판은 1차 베벨기어(341)와 스프링 지지부(343) 사이에 위치되되 보조 축세 케이스(331)에 고정된 부시(346), 및 부시(346)의 바닥판과 스프링 지지부(343) 사이에 구비된 수동 축세 스프링(345)을 포함한다.
1차 베벨기어(341)는 2차 베벨기어(347)와 맞물려 2차 베벨기어(347)를 회전시킨다. 여기서, 본 발명은 수동 축세부(340)를 작동하지 않을 경우 1차 베벨기어(341)가 2차 베벨기어(347)로부터 이격되도록 하고, 수동 축세부(340)를 작동할 때에만 1차 베벨기어(341)가 2차 베벨기어(347)와 맞물리도록 한다.
샤프트(342)는 1차 베벨기어(341)의 회전축에서 연장된 형상으로 구비된다. 이러한 샤프트(342)는 후술될 부시(346)를 통해 타측이 보조 축세 케이스(331) 외부로 노출되며, 수동 축세 핸들(C)과 맞물려 회전함으로써 일측에 구비된 1차 베벨기어(341)를 회전시킨다.
스프링 지지부(343)는 샤프트(342)에 삽입되어 수동 축세 스프링(345)의 일측을 지지한다. 또한, 스프링 지지부(343)는 1차 베벨기어(341)와 이격되도록 샤프트(342)에 구비된다. 본 실시예는 스프링 지지부(343)로 오링을 예시한다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 스프링 지지부(343)를 오링의 형태로 샤프트(342)에 결합하지 않고 샤프트(342)에서 원형으로 연장돌출되도록 스프링 지지부(343)를 형성할 수도 있다. 또한, 본 발명은 오링 형태의 스프링 지지부(343) 대신 회전 키(344)와 같이 샤프트(342)의 측면으로 돌기를 돌출시켜 수동 축세 스프링(345)의 일측을 지지할 수도 있다. 즉, 본 발명은 수동 축세 스프링(345)의 일측을 지지할 수 있다면 스프링 지지부(343)의 형상 및 구조에는 한정되지 않는다.
회전 키(344)는 수동 축세부(340) 작동 시 수동 축세 핸들(C)과 결합되어 샤프트(342)를 회전시킨다. 즉, 회전 키(344)는 샤프트(342)를 회전시키기 위한 돌기 역할을 하며, 샤프트(342)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출되도록 샤프트(342)의 타측에 구비된다. 또한, 회전 키(344)는 샤프트(342)의 타측에 구비되되 스프링 지지부(343)의 타측, 즉, 1차 베벨기어(341)와 스프링 지지부(343), 회전 키(344) 순으로 샤프트(342)에 위치되도록 구비된다.
부시(346)는 수동 축세 스프링(345)의 타측을 지지하며 수동 축세부(340) 작동 시 삽입되는 수동 축세 핸들(C)을 지지한다. 이를 위해서, 부시(346)는 전술된 바와 같이, 일측에 바닥판이 형성되어 일측만이 개방된 중공의 원통 형상이며, 바닥판에는 홀이 형성되어 샤프트(342)가 관통되도록 한다. 또한, 일측의 바닥판의 내면은 수동 축세 스프링(345)의 타측을 지지하고, 전술된 스프링 지지부(343)는 수동 축세 스프링(345)의 일측을 지지하도록 한다. 여기서, 부시(346)는 보조 축세 케이스(331)에 결합되어 고정되며, 이에 따라 1차 베벨기어(341)와 스프링 지지부(343) 및 회전 키(344)가 구비된 샤프트(342)는 고정된 부시(346)를 관통하여 왕복 운동 할 수 있게 된다. 물론, 스프링 지지부(343)가 부시(346)를 통해 보조 축세 케이스(331) 외부로 노출되어 있고, 부시(346)의 바닥면이 보조 축세 케이스(331)의 내부에 위치되어 있으므로, 1차 베벨기어(341)와 스프링 지지부(343) 및 회전 키(344)가 구비된 샤프트(342)가 고정된 부시(346)에서 이탈되지는 않는다.
수동 축세 스프링(345)은 고정된 부시(346)의 바닥판과 왕복 이동 가능한 샤프트(342)에 구비된 스프링 지지부(343) 사이에 위치된다. 또한, 이에 따라, 스프링 지지부(343)를 부시(346)에서 밀어내어 스프링 지지부(343)가 구비된 샤프트(342)도 보조 축세 케이스(331) 외부로 밀어낸다. 따라서, 샤프트(342)의 일측에 구비된 1차 베벨기어(341)도 샤프트(342)와 함께 밀려나 2차 베벨기어(347)에서 분리되도록 한다. 물론, 수동 축세 핸들(C)이 부시(346) 내부에 삽입되어 샤프트(342)의 타측 및 회전 키(344)와 결합된 후 샤프트(342)에 압력을 가하면 수동 축세 스프링(345)은 압축된다. 또한, 수동 축세 스프링(345)이 압축되면 스프링 지지부(343)가 보조 축세 케이스(331) 내부로 이동되며, 이에 따라 스프링 지지부(343)와 결합된 샤프트(342)와 샤프트(342)의 일측에 구비된 1차 베벨기어(341)도 함께 이동되어 2차 베벨기어(347)와 맞물린다.
도 12는 본 발명에 따른 회로 차단기에서 샤프트가 압박되기 전 수동 축세부의 사시도이고, 도 13은 본 발명에 따른 회로 차단기에서 수동 축세 핸들이 삽입되어 압박되기 전 상태인 보조 축세부의 평면도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 수동 축세부(340)가 작동되기 전, 즉, 수동 축세 핸들(C)이 샤프트(342)를 압박하기 전일 경우, 수동 축세 스프링(345)이 스프링 지지부(343)를 압박하여 부시(346)와 스프링 지지부(343) 사이의 간격을 증가시킨다. 여기서, 부시(346)는 위치가 고정되어 있으므로 스프링 지지부(343)만이 부시(346)에서 멀어지게 되며, 스프링 지지부(343)와 결합된 샤프트(342) 및 샤프트(342)의 일측에 구비된 1차 베벨기어(341)도 스프링 지지부(343)를 따라 이동한다. 또한, 이에 따라, 1차 베벨기어(341)가 2차 베벨기어(347)로부터 분리되며, 전동 축세부(300) 작동 시 1차 베벨기어(341)의 영향없이 2차 베벨기어(347)가 회전할 수 있다. 즉, 본 발명은 수동 축세 스프링(345)이 압축되었을 때 1차 베벨기어(341)와 부시(346) 바닥판까지의 거리는 2차 베벨기어(347)와 부시(346) 바닥판까지의 거리와 동일하도록 하여, 수동 축세 스프링 압축 시에만 1차 베벨기어(341)와 2차 베벨기어(347)가 맞물리도록 한다.
도 14는 본 발명에 따른 회로 차단기에서 샤프트가 압박된 후 수동 축세부의 사시도이고, 도 15는 본 발명에 따른 회로 차단기에서 수동 축세 핸들이 삽입되어 압박된 상태인 보조 축세부의 평면도이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 수동 축세부(340)가 작동, 즉, 수동 축세 핸들(C)이 수동 축세부(340)에 삽입되어 샤프트(342)를 압박하면, 스프링 지지부(343)가 수동 축세 핸들(C)에 압박되어 수동 축세 스프링(345)을 압축시킨다. 이 경우, 부시(346)는 위치가 고정되어 있으므로 스프링 지지부(343)만이 부시(346)에 가까워지게 되며, 스프링 지지부(343)와 결합된 샤프트(342) 및 샤프트(342)의 일측에 구비된 1차 베벨기어(341)도 스프링 지지부(343)를 따라 이동한다. 이에 따라, 1차 베벨기어(341)가 2차 베벨기어(347)와 맞물리게 되며, 수동 축세 핸들(C)을 회전에 따라 회전하는 1차 베벨기어(341)에 의해 2차 베벨기어(347)도 회전하여 투입 스프링을 축세시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 평시에는 2차 베벨기어와 1차 베벨기어를 분리시키며 수동 축세 시에만 2차 베벨기어와 1차 베벨기어가 맞물리도록 하여, 축세부의 파손 및 변형을 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (6)

  1. 고정 접촉자와 가동 접촉자의 접점이 서로 접촉되는 회로 차단부와, 상기 고정 접촉자와 상기 가동 접촉자의 접촉을 제어하는 투입 스프링을 축세하는 축세부를 포함하는 회로 차단기로서,
    상기 축세부는,
    캠 샤프트와, 상기 캠 샤프트에 구비된 메인 출력 기어, 상기 메인 출력 기어를 수납하는 메인 축세 케이스를 포함하는 메인 축세부;와,
    상기 캠 샤프트와 연동된 전동 축세부, 상기 전동 축세부와 연동되되 외력에 의해 내부 베벨기어가 맞물려 입력받은 외력을 상기 전동 축세부에 전달하여 상기 투입 스프링을 축세하는 수동 축세부를 가지는 보조 축세부;를 포함하는 회로 차단기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전동 축세부는,
    상기 캠 샤프트와 연결된 캠 샤프트 연동 홈,
    상기 캠 샤프트 연동 홈에 구비된 보조 출력 기어,
    상기 보조 출력 기어와 연동된 적어도 연동 기어, 및
    상기 연동 기어를 회전시키는 전동기를 포함하는 회로 차단기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연동 기어는,
    상기 전동기의 회전축에 연동된 전동기 기어와, 상기 전동기 기어와 연동된 1차 기어, 상기 1차 기어의 회전축에 연동된 1차 상부 기어, 상기 1차 기어와 연동된 2차 기어, 상기 2차 기어와 상기 보조 출력 기어 사이에 구비되어 상기 2차 기어와 상기 보조 출력 기어에 연동된 3차 기어를 포함하는 회로 차단기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수동 축세부는,
    상기 연동 기어와 연동된 2차 베벨기어와,
    외력에 의해 상기 2차 베벨기어와 맞물리는 1차 베벨기어,
    상기 1차 베벨기어의 회전축인 샤프트,
    상기 1차 베벨기어와 이격되도록 상기 샤프트에 형성된 스프링 지지부,
    상기 샤프트의 끝단 영역에 상기 샤프트의 길이방향 측면으로 돌출된 회전 키,
    상기 1차 베벨기어와 상기 스프링 지지부 사이에 위치된 바닥판이 형성되어 일측만 개방된 원통형이되 위치 고정된 부시, 및
    상기 부시의 바닥판과 상기 스프링 지지부 사이에 구비되어 상기 1차 베벨기어를 상기 2차 베벨기어에서 이격시키는 방향으로 탄성력을 부여하는 수동 축세 스프링을 포함하는 회로 차단기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 2차 베벨기어는 상기 1차 상부 기어와 연동된 일체형 기어의 회전축에 연동된 회로 차단기.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 외력의 방향은 시계 방향인 회로 차단기.
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